EXPERIMENTO DIDÁTICO DE REYNOLDS E CONCEITOS BÁSICOS EM MECÂNICA DOS FLUIDOS

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para facilitar os cálculos posteriores, algumas propriedades do fluido trabalhado (água) foram calculadas ou fornecidas. Através de equações termodinâmicas, a viscosidade (µ) e a massa específica (ρ) do fluido envolvido foram determinadas em função da temperatura (T) medida da água, bem como o diâmetro (D) do tubo com uma régua.

• Equação da viscosidade do fluido em função da sua temperatura:

1,78.10−3

µ =[pic 1]

1 + 0,0337𝑇 + 0,000221𝑇²

• Equação da massa específica do fluido em função da sua temperatura:

ρ = 999,71704 + 0,07894𝑇 − 0,00864𝑇2 + 5,6752.10−5𝑇3 − 1,94502.10−7T4

Utilizando essas duas equações juntamente à temperatura medida em laboratório por um termômetro de mercúrio, pôde-se obter os parâmetros necessários para medir futuramente o Número de Reynolds. A Tabela 1 mostra de maneira esquematizada os dados obtidos específicos do fluido trabalhado necessários para os cálculos posteriores.

Tabela 1 – Dados experimentais do fluido trabalhado.

T (ºC)	D (m)	µ (kg/.m.s)	ρ (kg/m³)
26,8	0,023	0,0008633	996,6191

1. ESCOAMENTO LAMINAR

Para identificar o escoamento laminar, foi observado o comportamento do corante alimentício misturado à água. Ao observar seu comportamento, pôde-se verificar o seu modo de escoamento como um filete linear. A Figura 1 demonstra de modo ilustrativo a característica laminar do fluido.

Figura 1 – Ilustração do escoamento laminar da água.

[pic 2]

Após a identificação, foram realizadas 6 medições diferentes do fluido em uma proveta. Determinou-se o volume (V) preenchido no instrumento e o tempo (t) em que isso era realizado, para posteriormente calcular a vazão (Q) de cada amostra. A tabela 2 mostra de maneira organizada os valores obtidos experimentalmente de volume, vazão e tempo.

• Equação da vazão do fluido em função do volume e do tempo:

Q = V/t

Tabela 2 – Valores obtidos no laboratório do volume, do tempo e da vazão do fluido trabalhado em escoamento laminar.

Coleta	V (m³)	t (s)	Q (m³/s)
1	0,000104	14,76	0,000007046
2	0,000106	14,85	0,000007138
3	0,000132	18,55	0,000007116
4	0,000110	15,16	0,000007256
5	0,000118	16,08	0,000007338
6	0,000106	15,20	0,000006974

Ao calcular a vazão do fluido, pôde-se juntar esse dado com os valores obtidos anteriormente da Tabela 1 para poder determinar o Número de Reynolds (Re) e por consequência o valor de atrito (f). A Tabela 3 demonstra de maneira esquematizada os valores do Número de Reynolds e do Fator de Atrito do fluido trabalhado.

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